CN2826765Y - 大功率导电集流滑环 - Google Patents

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Abstract

一种大功率导电集流滑环，由至少两个单环导电集流滑环单元叠加组装构成多环路并联导电集流滑环结构，所述每个单环导电集流滑环单元由导电滑环和围绕滑环布置的导电刷及定位弹簧组合构成，定位弹簧顶压导电刷迫使其与滑环表面接触，滑环由主轴带动旋转，其特征在于：每个滑环外围至少设有四个导电刷及定位弹簧组合，所述至少四个导电刷及定位弹簧组合围绕滑环均匀布置或对称布置；滑环采用铜作为基体，其工作外圈上镀有钯镍导电耐磨层；导电刷由石墨和导电性能良好的软金属粉末复合材料压制而成。本方案特别涉及离心式稳态加速度试验机中给试件提供电源以及传输测试信号的导电集流滑环结构。由于采用以上措施减少了集流滑环的动态接触电阻，提高导电集流滑环的导电能力和工作可靠性，其单环导电电流可达500A，而不被烧坏。

Description

大功率导电集流滑环
技术领域
本实用新型涉及一种对旋转产品、设备和部件提供动力电源以及传输测试信号的装置，特别涉及离心式稳态加速度试验机中给试件提供电源以及传输测试信号的导电集流滑环结构。
背景技术
稳态加速度试验机是一种对电工电子产品、整机及部件在供电的环境下进行离心恒加速度试验设备，其试验目的是为了考核其结构和性能对恒加速度试验的适应性，以评价试件结构的完好性。这种试验设备广泛应用于航天、航空、兵器、船舶、电子等行业，特别是军工系统。现在越来越多的产品都要求在进行稳态加速度试验时对产品进行通电测试。
导电集流滑环作为稳态加速度试验机中的一个部件，其作用是给处于高速旋转状态下的试件提供动力电源以及传输测试信号，以此满足试件产品在供电状态下作离心恒加速度试验的要求。目前，现有的导电集流滑环主要由引线架、滑环和安装架三部分组成。引线架一般由安装板、导电刷、定位簧组成，其作用是将外部的动力电源或信号通过导电刷传递给转动的滑环。再由滑环将动力电源或信号送给转臂上的试件产品，以达到试验时给试件通电工作及测试的目的。安装架是将多组引线架与滑环连接组装的机构，以组成多环路的导电集流滑环。由于现有导电集流滑环结构中，每路集流滑环上只装有2～3个导电刷，而且滑环、导电刷上使用的材料和结构设计存在缺陷，所以，现在国内稳态加速度试验机用大功率导电集流滑环的导电能力在200A左右，并且是多环并联组成，常有滑环烧坏的事故发生。有时直接导致试件产品的损坏。
造成滑环烧坏的原因主要是导电集流滑环的动态接触电阻太大，如导电集流滑环的动态接触电阻为0.1Ω，当通过200A电流时在滑环的接触面将产生4KW的接触功率，而这些功率将转化为热量，如不能将这些热量及时排除掉，将会烧毁滑环。若滑环的动态接触电阻更大，发热将更大。甚至会产生拉弧，更容易烧毁滑环。
随着航空、航天及国防事业的蓬勃发展，越来越多的大功率的产品要求在通电的状况下做离心恒加速度试验。这就要求导电集流滑环具有更大的导电能力和可靠性。
发明内容
本实用新型提出一种大功率导电集流滑环，其目的在于减少集流滑环的动态接触电阻，提高导电集流滑环的导电能力和工作可靠性。
为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种大功率导电集流滑环，由至少两个单环导电集流滑环单元叠加组装构成多环路并联导电集流滑环结构，所述每个单环导电集流滑环单元由导电滑环和围绕滑环布置的导电刷及定位弹簧组合构成，定位弹簧顶压导电刷迫使其与滑环表面接触，滑环由主轴带动旋转；每个滑环外围至少设有四个导电刷及定位弹簧组合，所述至少四个导电刷及定位弹簧组合围绕滑环均匀布置或对称布置；滑环采用铜作为基体，其工作外圈上镀有钯镍导电耐磨层；导电刷由石墨和导电性能良好的软金属粉未复合材料压制而成。
上述技术方案中的有关内容解释如下：
1、上述方案中，所述软金属选择铜、金、银材料中至少一种。由于导电刷采用石墨和软金属复合材料，不但有较高的电流密度，材质比较软，还有自润滑的作用，能和滑环可靠的接触，又不会化伤滑环。
2、上述方案中，滑环工作外圈上镀有钯镍导电耐磨层，增强滑环的耐磨性。
3、上述方案中，每个滑环外围至少设有四个导电刷及定位弹簧组合，与现有技术相比，增加了每路集流滑环上导电刷的个数，以减少导电刷单位面积的电流密度，避免造成电能损伤滑环表面。所述每个滑环外围设有六至八个导电刷及定位弹簧组合效果最佳。
总之，通过背景技术分析可知，减少导电集流滑环的动态接触电阻是实现大功率导电集流滑环的关键。本方案一方面通过增加每路集流滑环上导电刷的个数，来避免造成电能损伤滑环表面；另一方面从改进滑环和导电刷的结构和性能，来降低滑动连接点的动态接触电阻，提高耐磨性。由于采用了以上措施，大大降低了滑动连接点的动态接触电阻，其单环导电电流可达500A，经测试及用户现场的使用，该导电集流滑环在500A电流下工作正常，能长时间工作，而不被烧坏。
附图说明
附图1为本实用新型导电集流滑环的结构图；
附图2为本实用新型引线架的俯视图；
附图3为本实用新型应用实施例视图。
以上附图中：1、转臂；2、500A导电集流滑环；3、100A导电集流滑环；4、连接杆；5、5A导电集流滑环；6、横梁；7、连接块；8、牛皮软连接；9、主轴；10、接线柱；11、连接杆；12安装板；13、定位弹簧；14、紧固螺母；15、轴承；16、轴承盖；17、固定板；18、滑环；19、导电刷。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：
实施例：参见图1和图2所示，一种大功率导电集流滑环，主要由引线架、滑环18和安装架三部分组成，这三部分由四个单环导电集流滑环单元叠加组装构成四环路并联导电集流滑环结构，见图1.引线架(见图2)由安装板12、导电刷19和定位弹簧13组成，，它主要的作用是将外部的动力电源或信号通过导电刷19传递给转动的滑环18。再由滑环18将动力电源或信号送给试件，以达到试验时给试件通电工作及测试的目的。安装架(见图1)由主轴9、连接杆11、紧固螺母14、轴承15、轴承盖16和固定板17组成，它是将四组引线架和滑环叠加连接组装的机构，以组成四环路导电集流滑环结构。
参见图2所示，每个单环导电集流滑环单元由导电滑环18和围绕滑环布置的六个导电刷19及定位弹簧13组合构成，定位弹簧13顶压导电刷19迫使其与滑环18表面接触，滑环18由主轴9带动旋转。所述六个导电刷19及定位弹簧13组合围绕滑环18对称布置。滑环18采用铜作为基体，其工作外圈上镀有钯镍导电耐磨层。导电刷19由石墨和导电性能良好的软金属粉未复合材料压制而成。所述软金属选择铜、金、银材料中至少一种。
参见图3所示，该图为本实施例应用视图，图中500A导电集流滑环2为本实施例大功率导电集流滑环结构，主轴9与转臂1连接。试验时，转臂1的两端中，一端安装试件，另一端安装试件或配重，主轴9由电机通过减速器驱动。
上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1、一种大功率导电集流滑环，由至少两个单环导电集流滑环单元叠加组装构成多环路并联导电集流滑环结构，所述每个单环导电集流滑环单元由导电滑环和围绕滑环布置的导电刷及定位弹簧组合构成，定位弹簧顶压导电刷迫使其与滑环表面接触，滑环由主轴带动旋转，其特征在于：每个滑环外围至少设有四个导电刷及定位弹簧组合，所述至少四个导电刷及定位弹簧组合围绕滑环均匀布置或对称布置；滑环采用铜作为基体，其工作外圈上镀有钯镍导电耐磨层；导电刷由石墨和导电性能良好的软金属粉未复合材料压制而成。
2、根据权利要求1所述的大功率导电集流滑环，其特征在于：所述软金属选择铜、金、银材料中至少一种。
3、根据权利要求1所述的大功率导电集流滑环，其特征在于：所述每个滑环外围设有六至八个导电刷及定位弹簧组合。
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